高分子材料成型加工原理期末复习重点

合集下载

高分子材料成型加工复习(整理)

高分子材料成型加工复习(整理)

高分子材料成型加工复习(整理)1.高分子材料中加入添加剂的目的是什么?添加剂可分为哪些主要类型目的:满足成型加工上的要求满足制品性能上的要求满足制品功能上的要求满足制品经济上的要求主要类型:工艺性添加剂功能性添加剂2.哪些热稳定剂可以用作食品和医药包装材料有机锡类稳定剂有机锑类稳定剂无机稳定剂稀土类稳定剂3.哪一类热塑性聚合物在成型加工中需使用热稳定剂?为什么?热稳定性差的热塑性聚合物。

加入热稳定剂才能实现在高温下加工成型,制得性能优良的制品。

4.增塑剂的促进作用机理添加到高分子材料中,使体系的可塑性增加,改进柔软性、延伸性和加工性。

降低玻璃化温度tg第四章1.在高分子材料制品设计中,成型加工方法选择的依据是什么①制品形状②产品尺寸③材料特征④公差精度⑤加工成本第五章1.聚合物熔体在成型加工中有哪些流动类型①层流和湍流②平衡流动与不能平衡流动③等温流动和非等温流动④弯曲流动和剪切流动2.聚合物流体有哪些奇异流变现象,简述产生的原因①高粘度与剪切变稀行为②weissenb erg效应③barus效应④不平衡流动与熔体断裂⑤无管虹吸与无管侧吸⑥次级流动⑦触变性和震凝性⑧湍流减阻与渗流增阻3.聚合物熔体剪切黏度的影响因素①剪切速率②温度③压力④分子结构⑤添加剂第六章1.物料的混合有哪三种基本运动形式?聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主?运动方式:①分子蔓延②涡旋蔓延③体积蔓延体积蔓延2.温度对生胶塑炼油何影响?为什么天然橡胶在110℃时塑炼效果最差?温度对橡胶的塑炼效果有很大影响,而且在不同温度范围内的影响也不同。

磷酸氢二钠温度高:①物料粘度低,剪切促进作用小,机械促进作用效果小②水解反应速度高,化学作用效果大塑炼温度高:①物料粘度低,剪切作用小,机械作用效果小②氧化反应速度高,化学作用效果大3.什么叫做塑料的混合和塑化,其主要区别在哪里塑料的混合:物料的初混合,在低于流动温度和较为缓和的剪切速率下进行,混合后,物料各组分的物理性质和化学性质无变化,只增加各组分颗粒的无规则排列程度,不改变颗粒大小塑料的塑化:再混合,在低于流动温度和较猛烈的剪切速率下展开,混合后,物料各组分物化性质有所发生改变4.塑料的塑化与橡胶的塑炼二者的目的和原理有何异同塑化:目的就是并使物料在一定温度和剪切力下熔融,剪除其中的水分和挥发物,并使各组分更趋光滑,获得具备一定可塑性的光滑物料橡胶的塑炼:目的是使生胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加工的塑性状态的过程,使之适合于混炼,压延,压出,成型工艺操作,增加可塑性以便得到质量均匀的胶料。

高分子材料成型原理期末复习资料

高分子材料成型原理期末复习资料
c、下临界混溶温度降低d、上临界混溶温度降低
二、简答题
1、简述聚合物熔融的主要方法。
2、简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。
答:(1)装在机筒外壁的加热器,使能量在机筒沿螺槽深度方向自上而下传导。
(2)随着螺杆的转动,筒壁上的熔膜被强制刮下来移走,而使熔融层受到剪切作用,使部分机械能转变为热能。
第二章
一、选择题
1、“溶解度参数相近原则”适用于估计( B )的互溶性。
A、非极性高聚物与极性溶剂B、非极性高聚物与非极性溶剂
C、极性高聚物与极性溶剂D、极性高聚物与非极性溶剂
2.纤维素黄酸酯-氢氧化钠水溶液体系的平衡相图具有( C )特征,( )温度有利于纤维素黄酸酯溶解度的提高。
a、下临界混溶温度升高b、上临界混溶温度升高
名称: 2015秋高分子材料成型原理期末复习资料
第一章
一、选择题
1、( B )属于化学合成高分子。
a、甲壳素b、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ乳酸
c、淀粉d、细菌纤维素
2、( D )属于高性能纤维。
a、粘胶纤维b、聚酯纤维
c、聚丙烯腈纤维d、碳纤维
3、( D )属于功能纤维。
a、粘胶纤维b、聚酯纤维
c、聚丙烯腈纤维d、导电纤维
三、讨论题
1、试述根据拉伸应变速率不同而将整个熔体纺丝线分成的三个区域中速度与轴向速度梯度分布的特征及其对初生纤维结构的影响。
3、试讨论成纤聚合物在熔体纺丝线上取向度的变化规律及其原因。
4、试述影响湿纺初生纤维横截面形状的主要因素,并结合纺丝工艺条件进行讨论。
5、试述湿法成形中纤维横截面出现皮层与芯层差异的原因及皮层的特点。
3高景物的分子量分布加宽,其流体的%界剪切速率般向( )值移动,

高分子材料成型加工考试重点复习内容

高分子材料成型加工考试重点复习内容

第二章高分子材料学1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。

受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例:PF、UF、MF2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。

再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料:是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。

透明度不好,强度较大。

6、骤冷(淬火):Tc<Tg,大分子来不及重排,结晶少,易产生应力。

结晶度小,透明度好,韧性好。

定义:是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物,在该温度下保持一段时间后,快速冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。

7、中速冷:Tc>=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。

透明度一般,结晶度一般,强度一般。

8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶:是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素,可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂(防老剂)、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

(完整word版)高分子材料加工原理重点要点

(完整word版)高分子材料加工原理重点要点

嘉兴学院高分子系吴伯程整理第四章聚合物流体的流变性研究应力作用下,聚合物产生弹性、塑性、黏性形变的行为及这些行为与各因素之间的关系。

第一节聚合物流体的非牛顿剪切黏性非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

一、聚合物流体的流动类型1.层流、湍流2.稳定流动、不稳定流动一切影响流体流动的因素都不随时间而改变的流动称为稳定流动;影响流动的各种因素都随时间而变动的流动称为不稳定流动。

3.等温流动、非等温流动4.一维流动、二维流动、三维流动5.拉伸流动、剪切流动二、非牛顿流体的表征1.聚合物流体的流动行为对于非牛顿流体,流体剪切应力σ12与剪切速率γ以及表观黏度ηa之间的关系:σ12=ηa*γ n=dlnσ12/dlnγ当n<1时,ηa随γ增大而减小,这种流体称为假塑性流体或切力变稀流体,大部分聚合物熔体或其浓溶液属于这种流体;当n>1时,表观黏度ηa随γ的增大而增大,这种流体称为胀流性流体或切力增稠流体,少数聚合物溶液、一些固体含量高的聚合物分散体系和碳酸钙填充的聚合物熔体属于这种流体。

另外,宾汉流体:必须克服某一临界剪切应力σy才能使其产生牛顿流动,流动产生之后,剪切应力随剪切速率线形增加,其流动方程为:σ=σy+ηpγσ12>σy式中,ηp为宾汉黏度,其临界应力值σy称为屈服应力,在屈服应力以下流体不流动。

此流体为宾汉(Bingham)流体,牙膏、油漆是典型的宾汉流体。

2.非牛顿流体的流动曲线当剪切速率γ趋紧于0时,流体流动性质与牛顿型流体相仿,黏度趋于常数,称为零切黏度η0.这一区域为线性流动区,称第一牛顿区。

零切黏度η0是一个重要材料常数,与材料的平均分子量、黏流活化能相关,是材料最大松弛时间的反映。

3.切力变稀的原因切力变稀的原因在于①大分子链间发生的缠结。

当线形大分子的相对分子质量超过某一临界值Mc时,大分子链间形成了缠结点。

成型加工复习要点

成型加工复习要点

题型:填充题 20 分、选择题 20 分、简述题 42 分、计算题 8 分、回答题(与读书报告有关)10 分。

1. 高分子材料成型加工的定义和实质高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。

大多数情况下,聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动,并取得所需要的形状,然后设法保持取得的形状(即硬化),流动-硬化是聚合物加工过程的基本程序。

高分子材料加工的本质就是一个定构的过程,也就是使聚合物结构确定,并获得一定性能的过程。

2. 影响高分子材料性能的化学因素构成的元素种类及其连接方式;立体规整性;共聚物组成;交联;端基;结构缺陷;支链3. 影响高分子材料性能的物理因素相对分子质量及其分布;结晶性;粒径与粒度分布;成型过程中的取向;熔体黏度与成型性4. 假塑性流体是非牛顿流体的一种,无屈服应力,具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体。

5. 离模膨胀聚合物熔体挤出后截面积比口模截面积大。

此种现象称之为巴拉斯效应,也成为离模膨胀效应。

6. 开炼机混炼工艺过程阶段开炼机混炼经历包辊、吃粉、翻捣三个阶段7. 密炼机混炼工艺过程阶段混炼过程主要分为湿润、分散、捏炼三个过程8. 混合设备的分类根据操作模式分类:间歇式和连续式根据混合过程特征:分布式和分散式根据混合物强度大小:高强度、中强度、低强度混合设备9. 塑炼的分类及常见设备机械塑炼(常见设备有开炼机、密炼机、螺杆塑炼机)、化学塑炼、物理塑炼。

10. 热固性塑料的成型收缩率热固性塑料在高温下模压成型后脱模冷却至室温,其各向尺寸将会发生收缩,此成型收缩率L S 定义为:在常温常压下,模具型腔的单向尺寸0L 和制品相应的单向尺寸L 之差与模具型腔的单向尺寸0L 之比为:00×100%L L L S L -= 11. 正硫化正硫化:橡胶的交联反应达到一定的程度,此时的各向物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。

高分子材料成型加工原理-期末复习重点(升华提升版).docx

高分子材料成型加工原理-期末复习重点(升华提升版).docx

1聚合物主要有哪几种聚集态形式?玻璃态(结品态)、高弹态和粘流态2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T <Tg, Tg<T<Tf, Tf <T <Td时,分别适合进行何种形式的加工?聚合物加工的最低温度?T<Tg玻璃态一一适应机械加工;聚合物使用的最低(卜-限)温度为脆化温度TbTg <T <Tf高弹态,非晶聚合物Tg <T <Tf温度区间,靠近Tf 一侧,粘性大,可进行真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性,加工屮有可逆形变, 加工的关键的是将制品温度迅速冷却到匹以下;结晶或部分结晶聚合物在Tg〜Tm,施加外力〉材料的屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度:玻璃化温发TgT > Tf (Tm)粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出和吹塑成型。

可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系,挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同?熔融指数(Melt Flow Index)一定温度(T>Tf或Tm)和压力(通常为2.160kg )下,10分钟内从出料孑L (0=2.095mm )挤出的聚合物重量(g/ 10 min)。

a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动度(流度4)= 间接反映聚合物的分子量大小;c购买原料的重要参数。

分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,熔体粘度大,流动度小,熔融指数低;加工性能较差。

分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。

分子量较低的聚合物,流动度小,熔体粘度低,熔融指数大,加工流动性好。

分了量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低4解释:应变软化;应力硬化;塑性形变及其实质。

几是塑料使用的下限温度;应变软化:材料在拉伸吋发热,温度升高,以致形变明显加速,并出现形变的细颈现象。

高分子材料成型加工原理考点

高分子材料成型加工原理考点

高分子材料成型加工原理1.层流:是流体的一种流动状态,它作层状的流动。

流体在管内低速流动时呈现为层流,其质点沿着与管轴平行的方向作平滑直线运动。

流体的流速在管中心处最大,其近壁处最小。

管内流体的平均流速与最大流速之比等于0.5。

2.湍流:当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,层流被破坏,相邻流层间不但有滑动,还有混合,形成湍流3.稳态流动:稳态流动是指岩石蠕变中当应力保持不变,而应变速率保持恒定的状态,即岩石变形进入稳态蠕变的状态。

4.非稳态流动:非稳态流动,是指流体的流动状况随时间的变化而变化的流动。

5.剪切流动:剪切流动是指在剪切力作用下流体的流动,分为稳态剪切流动和非稳态剪切流动。

6.牛顿流体:任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体称为牛顿流体。

7.非牛顿流体:非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

8.粘度:粘度是物质的一种物理化学性质,定义为一对平行板,面积为A,相距dr,板间充以某液体;今对上板施加一推力F,使其产生一速度变化度所需的力。

9.表观粘度:表观黏度是一个物理概念,是指在一定速度梯度下,用相应的剪切应力除以剪切速率所得的商,所以表观黏度一般小于真正黏度。

10.宾汉流体:当切应力超过某值才开始发生剪切变形,且切应力随剪切变形速率呈线性变化的液体,又译为宾厄姆流体。

11.入口效应:又称巴勒斯效应,指熔融聚合物通过管道变化的截面发生取向且弹性储能的现象。

12.膨胀性流体:在一定温度下,随剪切速率增大,黏度增加的非牛顿流体,其n>1(切力增稠流体)13.剪切速率:流体的流动速度相对圆流道半径的变化速率14.表观剪切黏度:非牛顿流动中给定剪切速率下剪切应力与剪切速率之比值。

15.端末效应:适当增加长径比聚醋熔体在进入喷丝孔喇叭口时,由于空间变小,熔体流速增大所损失的能量以弹性能贮存于体系之中,这种特征称为“入口效应”也称"端末效应"。

高分子材料成型加工原理复习

高分子材料成型加工原理复习
❖什么是可延性?
可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或 两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。 ❖发生地点:压延或拉伸工艺 ❖聚合物力学状态:高弹态或玻璃态 ❖表征方法:拉伸试验
2021/4/4
12
第一节 聚合物材料的加工性质
可延性源于: ①大分子结构
非晶高聚物单个分子空间形态:无规线团; 结晶高聚物:折叠链状; 细而长的长链结构和巨大的长径比;
2021/4/4
10
第一节 聚合物材料的加工性质
1.1.3 聚合物的可纺性
❖什么是可纺性?
可纺性是指聚合物材料通过加工形成连续的 固态纤维的能力。 ❖发生地点:主要有熔融纺丝 ❖聚合物力学状态:粘流态 ❖表征方法:纺丝实验
2021/4/4
11
第一节 聚合物材料的加工性质
1.1.4 聚合物的可延性
2021/4/4
9
第一节 聚合物材料的加工性质
1.1.2 聚合物的可模塑性
1.什么是可模塑性?
可模塑性指材料在温度和压力作用下形变和 在模具中模制成型的能力。(熔体的充模能力)
❖发生地点:主要有挤出机、注塑机、模具中等
❖聚合物力学状态:高弹态、粘流态
❖表征方法:螺旋流动试验
在成型加工过程中,聚合物的可模塑性常用在一定温 度、压力下熔体的流动长度来表示。
2. 比较塑性形变和粘性形变的异同点。 3.什么是聚合物的力学三态,各自的特点是什么?
各适用于什么加工方法?
2021/4/4
18
4.聚合物具有一些特有的加工性质,如有良好的( ), ( ),( )和( )。
5.()是评价聚合物材料的可挤压性 这一加工性质的 一种简单而又实用的方法,而( )是评价聚合物 材料的可模塑性这一加工性质的一种简单而又实 用的方法。

高分子成型加工复习资料完整版

高分子成型加工复习资料完整版

第一章作业1、分析讨论聚集态与成型加工的关系T< Tg ,玻璃态,链段冻结,自由体积小,内聚力较强,力学强度较大,为坚硬固体;外力作用下,大分子链的键角或键长发生变形,形变小,为可逆普弹形变,弹性模量高;适于机械加工,如车削,锉削,制孔,切螺纹等;Tg <T < Tf 高弹态,高分子链段运动能力增大,形变增大,模量减少,可进行较大变形的成型, 如压延,中空吹塑,热成型,薄膜或纤维拉伸等。

但此形变是可恢复的;加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;T > Tf 粘流态,整个大分子运动, 滑移和解缠,外力作用下,主要为不可逆的粘性形变,产生宏观流动,可进行变形大,形状复杂的成型。

如熔融纺丝、注射、挤出等。

冷却后形变永久保存。

2 写出线型聚合物的总形变γ公式,画出聚合物在外力作用下的形变-时间曲线, 分析各部分的性质特点, 并分析讨论加工条件对粘弹形变的影响;(1)t1时,受外力作用聚合物产生普弹形变(ab线段),γE很小,t2解除外力时,普弹形变立刻恢复(cd 线段)。

普弹形变:外力使聚合物大分子键长和键角或晶体中平衡状态的粒子间发生形变和位移,形变值小。

外力解除时,普弹形变立刻恢复。

(2) t内(t1—t2),产生高弹形变和粘性形变(bc段)。

推迟高弹形变:外力较长时间作用下,大分子链段形变和位移(构象改变),形变值大,具有可逆性。

粘性形变:在外力作用下,沿受力方向大分子链之间的解缠和相对滑移,宏观流动,形变值大,不可逆性。

t2解除外力后,一定时间后,γH完全恢复(de段),γV作为永久形变存留于聚合物中。

T > Tf (Tm)时, T 升高,η2和η3降低,γH和γV增加,γV增大更多,以粘性形变为主。

外力作用下,产生不可逆粘性形变,制品获得形状和尺寸稳定性。

粘性流动中也存在弹性效应,,出现离模膨胀或破裂,使制品形状尺寸改变,并产生内应力。

T 在Tg~Tf (Tm)时, 呈高弹态,弹性成分大,粘性成分小,有效形变减少。

高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案

高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案

高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。

受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例:PF、UF、MF2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。

再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料:是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。

透明度不好,强度较大。

6、骤冷(淬火):Tc<Tg,大分子来不及重排,结晶少,易产生应力。

结晶度小,透明度好,韧性好。

定义:是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物,在该温度下保持一段时间后,快速冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。

7、中速冷:Tc>=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。

透明度一般,结晶度一般,强度一般。

8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶:是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。

高分子材料成型工艺学期末考试复习

高分子材料成型工艺学期末考试复习

高分子材料成型工艺学期末考试复习1、降解:聚合物在成型、贮存或使用过程中,因外界因素如物理的(热、力、光、电、超声波、核辐射等),化学的(氧、水、酸、碱、胺等)及生物的(霉菌、昆虫等)等作用下所发生的聚合度减少的过程。

2、比热容单位质量材料升高1度时所需的热量,单位KJ/Kg、K3、表观密度指料粒在无外压力下包含空隙时的密度4、解取向:在热的作用下取向的大分子链趋向紊乱无序的自发过程称为解取向。

5、拉伸取向:大分子链、链段等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的取向。

6、偶联剂:增强塑料中,能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质、偶联剂分子是一类多官能团物质,它的一端可与无机物表面的化学基团反应,形成牢固的化学键合,另一端则有亲有机物的性质,可与有机物分子反应或物理缠绕,从而把两种性质不同的材料牢固结合起来。

7、抗静电剂:是一类能够降低塑料表面电阻率,增大漏电速率,使静电不能在塑料表面积累的化合物、8、注射速率:指注射机单位时间内的最大注射量,是螺杆的横截面积与其前进速度的乘积、9、挤出胀大:亦称出口膨胀,是指塑料熔体被强迫挤出口模时,挤出物尺寸大于口模尺寸,截面形状也发生变化的现象。

10压延效应:是将接近粘流温度的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙,使其受到挤压或延展作用,成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。

1、熔点Tm是指结晶性聚合物中大分子链从有序状态转变到无序粘流态所需要的温度。

2结晶度不完全结晶的高聚物中晶相所占的质量分数或体积分数。

3、取向高聚物分子和某些纤维状填料,在成型过程中由于受到剪切流动(剪切应力)或受力拉伸时而沿受力方向作平行排列的现象。

4、等规度聚合物中等规异构体所占比例称为等规指数,又称等规度。

5固化速率:是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能、它衡量热固性塑料成型时化学反应的速度等规指数:聚合物中等规异构体所占的比例。

比热容:单位质量材料升高1℃时所需要的热量,单位为KJ/Kg•K。

高分子材料成型加工原理复习题及答案

高分子材料成型加工原理复习题及答案

高分子材料加工成型原理考试复习资料考试题型1.填空题(25*1)2.选择题(10*2)3.名词解释(5*3)4.解答题(5*6)5.论述题(1*10)可挤压性就是指聚合物通过挤压作用就是获得形状与保持形状的能力。

可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度与拉伸粘度。

熔融指数就是评价热塑性聚合物特别就是聚烯烃的挤压性的一种简单而实用的方法,它就是在熔融指数仪中测定的。

可模塑性就是指材料在温度与压力作用下形变与在模具中模制成型的能力。

可模塑性主要取决于材料的流变性,热性质与其它物理力学性质。

聚合物的可延性取决于材料产生塑性形变的能力与应变硬化能力作用。

由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的这种滞后现象称为滞后效应或弹性滞后。

聚合物熔体的流变行为按作用力可分为剪切流动、拉伸流动。

均相成核又称散现成核,就是纯净的聚合物中由于热起伏而自发的生成晶核的过程,过程中晶核的密度能连续上升。

异相成核又称瞬时成核就是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心,引起晶体生长过程,过程中晶核密度不发生变化。

在Tg~Tm温度范围内,常对制品进行热处理以加速聚合物的二次结晶或后结晶的过程,热处理为一松弛过程,通过适当的加热能促使分子链段加速重排以提高结晶度与使晶体结构趋于完善。

通常热处理的温度控制在聚合物最大结晶速度的温度Tmax。

塑料成型加工一般包括原料的配制与准备、成型及制品后加工等几个过程。

混合过程一般就是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成。

衡量其混合效果需从物料的分散程度与组成的均匀程度两方面来考虑。

最常见的螺杆直径为45~150毫米。

长径比L/D一般为18~25。

压缩比就是螺杆加料段最初一个螺槽容积于均化段最后一个螺槽容积之比,表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大。

根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段与均化段。

锁模机构在启闭模具的各阶段的速度都不一样的,闭合时应先快后慢,开启时则应先慢后快再转慢。

高分子材料加工成型重点

高分子材料加工成型重点

1、在Tg以下的某一温度,材料受力容易发生断裂破坏,这一温度称为脆化温度。

2、可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。

3、用定温下10分钟内聚合物从料孔挤出重量来表示,其数值就称为熔体流动指数。

4、可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。

5、可纺性是指聚合物材料通过加工形成连续的固态纤维的能力。

6、均相成核是纯净的聚合物中由于热起伏而自发地生成晶核的过程,过程中晶核密度能连续地上升。

7、异相成核是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心,引起晶体生长过程,过程中晶核密度不发生变化。

8、因此通常将洁净度达到50%的时间t1/2的倒数作为各种聚合物结晶速度的比较标准,称为结晶速度常数K。

9、二次结晶是在一次结晶完了后再一些残留的非晶区域和晶体不完整部分即晶体间的缺陷或不完整区域,继续进行结晶和进一步完整化过程。

10、后结晶现象,这是聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域在加工后发生的继续结晶的过程。

11、加工成型过程中影响结晶的因素1.冷却速度的影响2.熔融温度和熔融时间的影响3.应力作用的影响4.低分子物:固体杂志和链结构的影响12、在一定温度下材料在屈服应力作用下被拉伸的倍数称为自然拉伸比∧。

13、通常称分子量降低的作用为降解或裂解。

14、加工过程中聚合物降解的机理?1游离基链式降解(特点是反应速度快,降解反应一开始就以高速进行,中间产物不能分离,根据降解程度不同,降解产物为分子量不同的大小分子,降解速率与分子量无关)2逐步降解(无规降解反应的特点是:断链的部位是无规的、任意的,反应逐步进行,每一步反应都具有独立性,中间产物稳定,断链的机会随分子量增大而增加,故随降解反应逐步进行,聚合物分子量的分散性逐渐减小)15、加工过程中各种因素对降解的影响?1.聚合物结构的影响2.温度的影响3.氧的影响4.应力的影响5.水分的影响16、加工过程对降解作用的利用与避免1.严格控制原材料技术指标2.使用前对聚合物进行严格干燥3.确定合理的加工工艺和加工条件4.加工设备和模具应有良好的结构。

高分子材料成型加工复习要点总结

高分子材料成型加工复习要点总结

高分子化合物:是一种树脂或橡胶和添加剂组成的物质。

高分子材料:是将高分子化合物经过工程技术处理后得到的。

高分子材料再经过成型加工,才能进入使用领域,成为高分子制品或成品。

塑料:是以树脂为主要成分,一般含有添加剂、在加工过程中能流动成型的材料。

密度小、比强度大、耐腐蚀性和绝缘性能。

橡胶:独特的高弹性,优异的疲劳强度,极好的电绝缘姓与耐磨性。

纤维:工业上是指柔韧、纤细的丝状物。

它有相当的长度、强度和弹性。

高分子材料成型加工特性可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力;可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模塑成型的能力;可延性表示无定形或半结晶固体塑料在一个或两个方向上受到压延或拉伸应力时变形的能力;可纺性材料通过成型而形成连续固态纤维的能力。

入口压力降产生原因有哪些?①物料进入口模时,熔体在入口处产生收敛引起能量损失。

②入口处熔体产生弹性变形,因弹性能的存储造成能量损失。

③熔体流经入口处时,剪切速率剧增引起速度的激烈变化,为达到稳定流速分布产生了压力降。

聚合物结晶度大,制品的密度就大,制品成型收缩率大,刚度大,大多数力学性能较高,但伸长率和冲击强度下降。

混合通过各组分的物理运动(扩散)完成,基本运动形式:分子扩散,涡流扩散和体积扩散。

分散混合设备主要通过向物料施加剪切力,挤压力而达到分散目的,以物料所受剪切力的大小或剪切变形程度来决定设备混合强度的高低。

热固性模塑料的成型工艺性能(压制成型)流动性,固化速率,成型收缩率(高温模压后,脱模冷却至室温,各项尺寸会发生收缩,压缩率:体积变化大,表观相对密度与制品相对密度的比值,(通常降低压缩率的方法是模压成型前对物料进行预压)压缩成型过程:嵌件,加料嵌模排气固化脱模。

传递模塑形式及设备①罐式传递模塑②柱塞式传递模塑③杆式传递模塑热固性塑料制品收缩的因素:①成型过程中发生了化学交联,密度变大,产生收缩,②由于塑料和金属的热膨胀系数相差很大,故冷却后塑料的收缩比金属模具大得多③制品脱模后由于压力下降有弹性回复和塑性变形产生使制品的体积发生变化挤出成型的原理:使高聚合物的熔体在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状口模而成为具有恒定截面的连续制品的挤出成型工艺流程①塑化使塑料粒子由粒状转变成粘流态物质(干法塑化)②成型③定型(定径处理冷却处理)聚合物熔体在挤出机均化段的流动形式:正流、逆流、漏流和横流。

高分子材料成型原理期末复习资料全解

高分子材料成型原理期末复习资料全解

名称:2015秋高分子材料成型原理期末复习资料第一章一、选择题1.( B )属于化学合成高分子。

a. 甲壳素b. 聚乳酸c. 淀粉d. 细菌纤维素2.( D )属于高性能纤维。

a.粘胶纤维b.聚酯纤维c.聚丙烯腈纤维d.碳纤维3.( D )属于功能纤维。

a.粘胶纤维b.聚酯纤维c.聚丙烯腈纤维d.导电纤维第二章一、选择题1.“溶解度参数相近原则”适用于估计(B )的互溶性。

A.非极性高聚物与极性溶剂B. 非极性高聚物与非极性溶剂C.极性高聚物与极性溶剂D. 极性高聚物与非极性溶剂2.纤维素黄酸酯-氢氧化钠水溶液体系的平衡相图具有( C )特征,()温度有利于纤维素黄酸酯溶解度的提高。

a. 下临界混溶温度升高b. 上临界混溶温度升高c. 下临界混溶温度降低d. 上临界混溶温度降低二、简答题1. 简述聚合物熔融的主要方法。

2. 简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。

答:(1)装在机筒外壁的加热器,使能量在机筒沿螺槽深度方向自上而下传导。

(2)随着螺杆的转动,筒壁上的熔膜被强制刮下来移走,而使熔融层受到剪切作用,使部分机械能转变为热能。

3.简述选择聚合物溶剂的基本原则。

答:聚合物溶剂的选择原则:(1)聚合物和溶剂的极性相近规律相似相溶:聚合物和溶剂的极性越接近,越容易互溶。

(2)溶度参数理论对于非极性聚合物尽可能找到聚合物溶度参数δ相近的非极性溶剂对于极性较高或者易形成氢键的聚合物或者溶剂,只有当聚合物与溶剂的δd、δp、δh分别接近时才能很好地混溶。

(3)高分子-溶剂相互作用参数(哈金斯参数)…Χ1Χ1越小,溶剂的溶解能力越大,一般Χ1<0.5为良溶剂。

4.聚氯乙烯的溶解度参数δ值与氯仿和四氢呋喃接近,但为什么四氢呋喃能很好地溶解聚氯乙烯而氯仿不能与聚氯乙烯混溶?第三章一、选择题1.在聚合物物理改性的混合过程中,其混合机理不包括( B )作用。

a. 剪切b. 弯曲c. 拉伸d. 分流、合并和置换二、简答题1.简述混合过程的三种基本运动形式及其聚合物加工中的作用。

12高分子成型加工复习要点

12高分子成型加工复习要点

复习要点本课程重点在工艺过程及其控制题型:判断题10分、填充题20分、选择题20分、简述题30分、计算题10分、回答题(与读书报告有关)10分。

基本概念,如:常见塑料、橡胶和纤维的全名、俗名和英文缩写高分子材料成型加工的定义和实质;影响高分子材料性能的化学因素:聚合物分子构成、端基(PVC、POM)、交联;影响高分子材料性能的物理因素:分子量及其分布(门尼黏度、MFR)、取向、结晶假塑性流体、离模膨胀开炼工艺、混炼工艺过程阶段;混合设备的分类;塑炼的分类及常见设备;热固性塑料的成型收缩率正硫化、SMC、BMC、GMT挤出机、挤出系统的组成;挤出机螺杆的结构参数;螺杆的作用;挤出机的固体输送率;熔体输送理论;挤出机最佳工作点和特性曲线;长径比、压缩比的定义及其意义;挤出吹塑中的冷凝线及双向取向的含义;双螺杆挤出机的分类;注塑机的注射系统、注塑机的合模系统的组成及分类;注射模具的浇注系统;注射成型时需克服的阻力;注射充模流动的各阶段、注射成型的工艺条件的控制及其对制品的影响;流涎及凝封现象的定义压延成型工艺条件的控制;压延成型挠度的产生原因及解决方法平挤逐次双向拉伸薄膜的工艺流程;中空吹塑流程;中空吹塑的分类四大一次成型方法、二次成型方法的适用对象、制品特点、能简述工艺流程(模压成型、挤出成型、注射成型)、注射、挤出成型设备的标称简述题:如主要与课后习题及作业有关。

如高分子材料成型加工的定义和实质晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围,讨论两者的耐热性聚合物的结晶温度范围结晶对物性(如拉伸强度、透明性等影响)橡胶的塑炼、混炼和塑料的混合、塑化基本概念、特点及四者间的对比;橡胶的混炼的定义,用开炼机和密炼机进行混炼时各应控制的工艺条件橡胶的硫化历程各阶段的实质、意义;热固性塑料模压成型中温度、压力之间的关系挤出螺杆的分段及其作用;螺杆主要的结构参数及对挤出压力的影响;非结晶型塑料和结晶型塑料挤出螺杆设计特点,即如何设计螺杆各参数;塑料挤出机的螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆的比较;注射成型中重要工艺条件如(温度、注射压力和速度)如何控制注射成型时温度控制及其对性能的影响保压在注射成型过程中的作用;凝封的定义压延成型时工艺条件的控制;压延挠度产生的原因、补偿方法,并作比较;压延效应产生的原因及减小的方法;压延成型中分离力的定义及其影响因素用平挤逐次双向拉伸法成型结晶性聚合物薄膜时,挤出的厚片急冷目的、冷却后的厚片在拉伸前又要预热的目的热成型的原理及方法。

高分子成型加工复习资料完整版

高分子成型加工复习资料完整版

第一章作业1、分析讨论聚集态与成型加工的关系T< Tg ,玻璃态,链段冻结,自由体积小,内聚力较强,力学强度较大,为坚硬固体;外力作用下,大分子链的键角或键长发生变形,形变小,为可逆普弹形变,弹性模量高;适于机械加工,如车削,锉削,制孔,切螺纹等;Tg <T < Tf 高弹态,高分子链段运动能力增大,形变增大,模量减少,可进行较大变形的成型, 如压延,中空吹塑,热成型,薄膜或纤维拉伸等。

但此形变是可恢复的;加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;T > Tf 粘流态,整个大分子运动, 滑移和解缠,外力作用下,主要为不可逆的粘性形变,产生宏观流动,可进行变形大,形状复杂的成型。

如熔融纺丝、注射、挤出等。

冷却后形变永久保存。

2 写出线型聚合物的总形变γ公式,画出聚合物在外力作用下的形变-时间曲线, 分析各部分的性质特点, 并分析讨论加工条件对粘弹形变的影响;(1)t1时,受外力作用聚合物产生普弹形变(ab线段),γE很小,t2解除外力时,普弹形变立刻恢复 (cd线段)。

普弹形变:外力使聚合物大分子键长和键角或晶体中平衡状态的粒子间发生形变和位移,形变值小。

外力解除时,普弹形变立刻恢复。

(2) t内(t1—t2),产生高弹形变和粘性形变(bc段)。

推迟高弹形变:外力较长时间作用下,大分子链段形变和位移(构象改变),形变值大,具有可逆性。

粘性形变:在外力作用下,沿受力方向大分子链之间的解缠和相对滑移,宏观流动,形变值大,不可逆性。

t2解除外力后,一定时间后,γH完全恢复(de段),γV作为永久形变存留于聚合物中。

T > Tf (Tm)时, T 升高,η2和η3降低,γH和γV增加,γV增大更多,以粘性形变为主。

外力作用下,产生不可逆粘性形变,制品获得形状和尺寸稳定性。

粘性流动中也存在弹性效应,,出现离模膨胀或破裂,使制品形状尺寸改变,并产生内应力。

T 在Tg~Tf (Tm)时, 呈高弹态,弹性成分大,粘性成分小,有效形变减少。

高分子材料加工原理考试复习重点

高分子材料加工原理考试复习重点

名词解释5道 15分判断10道 10分选择10道 20分问答4道 40分论述题1题 15分第一章绪论通用高分子的主要种类和概念纤维:一种细长形状(长径比>10)、截面积较小(<0.05mm2)的物体塑料:以合成(或天然)的高分子化合物为基本成份、在加工中通过塑化流动或原位聚合而成型的柔韧性或刚性固体高分子材料橡胶:以合成(或天然)的高分子化合物为基本成份的高弹性的高分子材料涂料:应用于物体表面并能结成坚韧保护膜的物质的总称胶粘剂:能把各种材料粘合在一起的物质材料是用来制造各种产品的物质,是具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。

第二章聚合物流体的制备聚合物流体的制备包括熔体的制备和溶液的制备第二节中的1,2,3小节·熔体的话是通过加热,不同加热的方法,加热,熔体转移,熔体移轴,剪切,理解热传导,熔融方法上的要求聚合物的熔融:即完成聚合物由固体转变为熔体的过程。

一.熔融的方法(了解蓝色字体的方法和区别)1. 无熔体移走的传导熔融2. 有熔体强制移走的传导熔融: 熔融的一部分热量由接触表面的传导提供,一部分热量通过熔膜中的粘性耗散将机械能转变为热能来提供。

·力学耗散:力学的能量损耗,即机械能转化为热能的现象.在外力作用下,大分子链的各运动单元可能沿力的方向做从优取向的运动,就要克服内部摩擦,所以要消耗能量,这些能量转化为热能.随着螺杆的转动,筒壁上的熔膜被强制刮下来移走,而使熔融层受到剪切作用,使部分机械能转变为热能.哪种热能占主导地位,取决于聚合物本身的物理性质、加工条件和设备的结构参数。

当机筒温度较低、螺杆转数较高时,由剪切产生的剪切热占主要地位。

当螺杆转数较低,机筒温度较高时,机筒的传导热占主要地位。

3.压缩熔融: 熔融热量由将机械能转变为热能来提供。

4.耗散混合熔融: 熔融热量由在整个体积内将机械能转变为热能来提供的。

例:双辊塑炼(开炼)5.利用电、化学或其它能源的耗散熔融方法:熔融的热量通过电、化学或其它能源转变为热能来提供。

高分子材料成型加工原理 期末复习重点

高分子材料成型加工原理 期末复习重点

1聚合物主要有哪几种聚集态形式?玻璃态(结晶态)、高弹态和粘流态2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T <Tg,Tg<T<Tf,Tf <T <Td时,分别适合进行何种形式的加工?聚合物加工的最低温度?T<Tg玻璃态——适应机械加工;聚合物使用的最低(下限)温度为脆化温度Tb Tg<T<Tf高弹态,非晶聚合物Tg<T<Tf温度区间,靠近Tf一侧,粘性大,可进行真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性,加工中有可逆形变,加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;结晶或部分结晶聚合物在Tg~Tm,施加外力>材料的屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度:玻璃化温度TgT>Tf(Tm)粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出和吹塑成型。

可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系, 挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同?熔融指数(Melt Flow Index)一定温度(T >Tf 或 Tm)和压力(通常为2.160kg )下,10分钟内从出料孔 (Ø= 2.095mm ) 挤出的聚合物重量( g∕10 min)。

a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动度 (流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小;c购买原料的重要参数。

分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,熔体粘度大,流动度小,熔融指数低;加工性能较差。

分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。

分子量较低的聚合物,流动度小,熔体粘度低,熔融指数大,加工流动性好。

分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低4成纤聚合物的一般特性,纤维成型过程,纺丝液体的制备,工业生产主要纺丝成形方法。

1)分子量较高,分子间作用力(含强极性基团或氢键)较大;可制成强度好的纤维;2)无较长支链、交联结构和很大的取代基团,为线型结构,结晶性较好,使拉伸取向结晶后,纤维的强度和模量较高。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1聚合物主要有哪几种聚集态形式?玻璃态(结晶态)、高弹态和粘流态2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T <Tg,Tg<T<Tf,Tf <T <Td时,分别适合进行何种形式的加工?聚合物加工的最低温度?T < Tg 玻璃态——适应机械加工;聚合物使用的最低(下限) 温度为脆化温度TbTg <T <Tf 高弹态,非晶聚合物Tg <T <Tf 温度区间,靠近Tf一侧,粘性大,可进行真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性,加工中有可逆形变,加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;结晶或部分结晶聚合物在Tg~Tm, 施加外力> 材料的屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度: 玻璃化温度TgT > Tf (Tm) 粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出和吹塑成型。

可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系, 挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同?熔融指数(Melt Flow Index)一定温度(T >Tf 或 Tm)和压力(通常为2.160kg )下,10分钟从出料孔 (Ø= 2.095mm ) 挤出的聚合物重量(g∕10 min)。

a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动度 (流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小;c购买原料的重要参数。

分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,熔体粘度大,流动度小,熔融指数低;加工性能较差。

分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。

分子量较低的聚合物,流动度小,熔体粘度低,熔融指数大,加工流动性好。

分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低4成纤聚合物的一般特性,纤维成型过程,纺丝液体的制备,工业生产主要纺丝成形方法。

1)分子量较高,分子间作用力(含强极性基团或氢键)较大;可制成强度好的纤维;2)无较长支链、交联结构和很大的取代基团,为线型结构,结晶性较好,使拉伸取向结晶后,纤维的强度和模量较高。

3)分子量分布窄:低分子级份过多,纤维强度下降;高分子级份太多,熔体粘度急剧增大,出现凝胶型颗粒,难于拉伸取向。

4)溶解或熔融后,液体具有适度的粘度;5)良好的热稳定。

纤维成形过程包括:液体纺丝及液体细流的冷却固化过程纺丝液体的制备:成纤聚合物的熔融/成纤聚合物的溶解:溶剂同高聚物相互扩散、渗透、溶解的过程。

工业生产中,纤维纺丝成形的方法:熔法纺丝、干法纺丝、湿法纺丝是塑料使用的下限温度; 5解释:应变软化;应力硬化;塑性形变及其实质。

Tb应变软化:材料在拉伸时发热,温度升高,以致形变明显加速,并出现形变的细颈现象。

应力硬化:随着取向度的提高,分子间作用力增大,引起聚合物粘度升高,表现出“硬化”倾向,形变也趋于稳定而不再发展。

塑性变形:材料在外力作用下产生不可逆的变形。

实质:大分子链的解缠和滑移随温度升高,屈服强度和断裂强度均下降,两曲线在Tb 相交。

T<Tb时,断裂强度低于屈服强度,曲服前材料已断裂;材料因脆性而失去使用价值;温度在Tb ~Tg ,较大外力作用下,非晶高聚物产生强迫高弹形变,强迫高弹性是塑料具有韧性的原因6根据线性聚合物塑性拉伸的应力-应变曲线,可获得哪些性能参数?弹性模量,屈服强度(应力),定伸强度, 抗强度(应力),断裂伸长率,断裂能7分析聚合物在贮存或使用过程中,制品变形和收缩的原因,提出稳定制品形状的方法。

原因:1) 成型时熔体的骤冷,使大分子堆积松散(自由体积大);2) 贮存或使用中,大分子或链段重排运动,后结晶等,使堆积变紧密,密度增加,体积收缩。

随冷却速度增大,体积收缩程度增大。

3) 骤冷对制件质量不利,降低制品尺寸和形状的稳定性,严重变形或收缩不匀形成的应力,使制品开裂。

同时降低制品的综合性能改进方法:在(Tg~Tf)对制品热处理,可缩短松弛时间,加速结晶,使制品形状较快稳定。

如PC, PS, PA, PVC等。

8说明粘度对剪切速率和温度的敏感性在成型加工中的应用。

1)在炼胶、压延、压出和注射成型中,提高剪切速率和温度,聚合物粘度降低,可改善加工流动性。

2)外力解除或流动停止时(材料或半成品停放过程中),降低温度,粘度增大,使半成品有良好的挺性,不易变形。

3)可根据原材料特性,正确选择加工工艺(剪切速率和温度)PS、PE、PP和PVC等的粘度对剪切速率敏感,通过提高剪切速率可降粘,改善加工流动性。

PS、PC、 PMMA 、CA 、 PET 、PA等的粘度对温度敏感,通过提高加工温度可降粘,改善加工流动性。

POM、PC、PET和PA 的粘度对剪切速率不敏感4)加工制品时,合理的加工剪切速率围应选择在粘度对剪切速率不敏感区域(400秒-1 ~ 600秒-1以上)9 说明压力对熔体粘度的影响机理,压力-温度等效性原理。

增大压力,自由体积减小,大分子间距离缩小,链段活动围减小,分子间作用力增加,熔体粘度增大。

但单纯通过增大压力提高熔体流量不恰当,过大压力造成功率消耗过大,设备磨损更大。

不同聚合物的压缩率不同,粘度对压力的敏感性不同压力从138公斤/厘米2升至173公斤/厘米2 , HDPE和PP的粘度增加4~7倍,PS的粘度增加100倍压力—温度等效性加工温度围,增加压力或降低温度,可使熔体获得同样的粘度变化。

压力增加到1000大气压,等效于降温30~50℃。

根据压力-温度等效性原理,加工中为维持粘度恒定,增加熔体压力的同时,应提高温度10解释控制加工温度是调节热塑性聚合物熔体流动性的重要手段, 但PE、PP 、POM和天然橡胶等加工时,粘度对加工温度变化并不敏感。

11分别说明固体填充剂(以炭黑为例)、增塑剂或溶剂对聚合物粘度的影响。

通常,固体填料用量(10%~50wt% )增加,粒径减小,表面活性增高,会阻碍大分子链段的运动,使聚合物熔体粘度增大。

尤其加入活性炭黑的橡胶。

炭黑粒子细、表面含有活性基团,与高聚物的亲合性极好,可形成化学或物理结点,阻碍大分子链的运动和滑移,使粘度大幅升高。

增塑剂类小分子或溶剂,会增大分子间距离,减小分子间作用力和流动阻力,使聚合物粘度降低。

液体或增塑剂的作用:削弱聚合物分子间力,分子间距离增大,缠结减少,使聚合物粘度降低;随溶剂含量增加,出现非牛顿流动的临界剪切速率升高,牛顿性增强。

相容性对粘度影响:1)增塑剂与聚合物之间相溶性好随浓度增大,增塑剂/聚合物体系的粘度上升;聚合物粒子被溶胀,形成软外层,剪切力增大时,容易变形滑过,表现假塑性流动;2)增塑剂与聚合物之间相溶性差剪应力作用时,粒子间相互滑移困难,膨胀性流动行为。

12热固性聚合物加工工艺关键?使热固性聚合物在交联之前,完成流动过程热固性成型设备与模具温度的控制:注射或挤出的温度控制:粘度最低,不迅速交联的温度;模具或后处理的温度控制:有利于迅速硬化的温度。

13.宾汉流体、牛顿流体、膨胀性流体、假塑性流体、触变性液体,震凝性液体触变性液体:在恒温和恒定的切变速率下,粘度随时间递减的流体。

震凝性流体:在恒温和恒定的切变速率下,粘度随时间递增的流体。

宾汉流体:与牛顿型流体的流动曲线均为直线,但它不通过原点,只有当剪切应力超过一定屈服应力值之后才开始塑性流动14宾汉流体、牛顿流体、膨胀性流体、假塑性流体、触变性液体,震凝性液体?对于每一种流体,各试举出一个例子,其中多数聚合物熔体属于哪一类流体?宾汉流体:牙膏,巧克力酱牛顿流体:酒,汽油膨胀性流体:淀粉溶液,蜂蜜假塑性流体:蛋黄酱,血液触变性液体:油漆,护手霜震凝性液体:饱和聚酯15影响聚合物粘度的环境因素有哪些? 粘度对剪切速率敏感的聚合物有哪几种? 粘度对温度敏感的聚合物有哪几种?温度、应力、应变速率、低分子物(溶剂)等PS、PE、PP和PVC等的粘度对剪切速率敏感,通过提高剪切速率可降粘,改善加工流动性PS、PC、 PMMA 、CA 、 PET 、PA等的粘度对温度敏感,通过提高加工温度可降粘,改善加工流动性16 影响聚合物粘度的结构因素有哪些?如何用熔融指数仪辨别聚合物分子量大小及其分布?聚合物结构(链结构和极性、分子量、分子量分布和组成等)流动粘度源于分子间摩擦,分之间作用力小,分子链柔性高,相对位移容易,粘度低,流动性好。

(1)链柔性大,缠结点多,解缠和滑移困难,非牛顿性愈强;(2)链刚性或分子间力大(极性和结晶),粘度高,加工难;粘度的温敏性增加,升温可增大流动性(PC、PS、PET 、PA);(3)长支链高分子中,主链及支链均形成缠结结构,其粘度大于直链高分子粘度,其粘度对剪切速率的敏感性增大。

短支链高分子, 大分子缠结减小,分子间距离增大,分子间作用力降低, 其粘度低于直链高分子粘度。

(4)分子中含大侧基,自由体积增大,粘度对压力和温度敏感性增加,升温和升压均能改变流动性(PMMA,PS)流动是分子链间发生相对位移,分子量增大,分子的缠结程度提高,分子间作用力增大,分子链重心移动愈慢,流动需更长时间和更多能量,粘度增大分子量分布宽,剪切速率增大,熔体粘度迅速下降,表现更多假塑性;分子量分布窄,在宽剪切速率围,熔体表现更多牛顿性17聚合物流体有几种流动类型?什么是零切粘度、极限粘度、表观粘度?零切粘度,就是当剪切速率趋于零时,非牛顿指数n=1,表观粘度与剪切速率无关,流体流动性之与牛顿性流体相仿,粘度趋于常数,称零切粘度表观黏度,是指在一定速度梯度下,用相应的剪切应力除以剪切速率所得的商。

表观黏度有可能大于真实黏度也有可能小于真实黏度极限黏度18拖曳流动,收敛流动,管外拉伸流动的特点收敛流动:在流道截面尺寸逐渐变小的锥管或其它形状管道中的流动。

特点:流动液体受剪切和拉伸两种作用。

拖曳流动:管道或口模的一部分运动,使聚合物随管道或口模的运动部分产生拖曳流动。

特点:剪切流动,液体压力降及流速分布受运动部分的影响。

管外拉伸流动:非抑制性收敛流动(拉伸流动),壁面速度不为 0;收敛角很小;拉伸方向存在速度梯度dvz / dz;拉伸流动区,聚合物细流在径向不存在速度梯度,细流截面上各点的速度相同。

19评价聚合物流变性的常用仪器和方法有哪些 ?毛细管粘度计、旋转粘度计、落球粘度计、熔融指数仪、螺旋流动试验和转矩流变仪等。

1)挤出式毛细管粘度计:剪切速率,10-1~6 秒-1 ,熔体和溶液,102 ~ 8 泊能观察熔体弹性行为和熔体破裂等现象。

2)旋转粘度计:剪切速率, 10-3~ 105秒-1转筒式适合浓溶液,锥板和平板式适合熔体。

能观测聚合物体系的弹性行为和松弛特性。

3) 落球粘度计:剪切速率。

相关文档
最新文档